浅谈U型埋管式地源热泵(2)
4.2.8校核管材承压能力
管路最大压力应小于管材的承压能力。若不计竖井灌浆引起的静压抵消，管路所需承受的最大压力等于大气压力、重力作用静压和水泵扬程一半的总和[1]，即：
其中ｐ——管路最大压力，Pa
ｐo——建筑物所在的当地大气压，Pa
ρ——地下埋管中流体密度，kg/m3
g——当地重力加速度，m/s2
h——地下埋管最低点与闭式循环系统最高点的高度差，m
ρh——水泵扬程，Pa
5在公路大厦的应用
5.1选用的U型埋管式热泵系统
整个工程采用4台制热量710KW,制冷量为715KW的热泵机组。室外地下换热器埋管采用高密度聚乙烯管，管径为20mm，管长96000米。共分6系统，每个系统80口井，每口井深100米，共打了480口作为热泵的热交换井，分布说明如下：（系统一的大样图见图一）
（1）第一个分系统布置在办公大厦的北侧，横向布置20口井（东西方向）。两井间距5米。总长度为95米。纵向布置4口井（南北方向），两井间距4米，总长度为12米。
（2）第二个分系统布置在办公大厦的西北侧，横向布置4口井，两井间距5米。总长度为15米。纵向布置20口井，两井间距4米，总长度为76米。
（3）第三个分系统布置在办公大厦的西南侧，横向布置10口井，两井间距4.5米。总长度为40.5米。纵向布置8口井，两井间距4.5米，总长度为31.5米。
（4）第四、五个分系统布置同第三个分系统
（5）第六个分系统布置在办公大厦的东南侧，横向布置10口井，两井间距4.5米。总长度为40.5米。纵向布置8口井，两井间距4米，总长度为28米。
图1系统1井分布大样图
5.2U型埋管式地源热泵的施工
5.2.1主要数据的校核
（1）热泵负荷的校核
热负荷Q1=710×4=2840KW>2280KW；
冷负荷Q2=715×4=2860KW>2050KW；
（2）管长的校核
由于换热能力即单位垂直埋管深度或单位管长的换热量，一般垂直埋管为70～110W/m(井深)，或35～55W/m(管长)，水平埋管为20～40W/m（管长）左右[3]。选用的设计工况下水源热泵机组的制冷系数COP1=3.5，
由公式（1）可以得出夏季向土壤排放的热量Q1＇=2280×（1+1/3.5）=2931.43KW
取垂直埋管深度的换热量下限值N=35W/M
由公式（3）管长L=（2931.43×1000）/35=83755.14M<96000M
（3）管井的间距
设计4.2.5中，竖井间距根据常规来确定,DN20的管一般竖井水平间距为3m，本工程中最小井间距为4M。符合设计要求。
经上述校核得出，该地下U型埋管式地源热泵可以满足工程的需要。
5.2.1地下换热器的施工
（1）对场地了解平整
对埋管场地地质和地下管线状况进行了解。铲除地面杂草、杂物和浮土，平整地面，确定钻井的具体位置。
（2）钻井
在每个孔旁边修了排水沟把打井时的泥水排离打孔场地。开孔直径150mm，终孔直径100mm，能够容易的插入所设计的U型管及灌浆管。
（3）下管回封
钻孔完毕后，孔洞内很容易沉积泥沙，减少孔洞的有效深度。为了保证下管的深度，每钻完一孔，我们及时把U型管放入。下管后防止U型管上浮，马下用特制的导热系数大的膨胀水泥回填。
（4）地下换热器的连接
地下热交换器中的U型管的接头采用承插式熔接连接，在流体流动的回路采用同程式并联形式，连接的示意图见图2
图2同程式并联地下换热器连接示意图
6结束语
U型埋管式地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统。在欧美多发达国家广泛的应用，而在我国刚刚起步，希望通过此文介绍，使大家对它有更清楚认识。
地源热泵比传统空调系统运行效率要高约40-60%。另外，地源温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、
参考文献
[1]徐伟等.地源热泵工程技术指南.北京：中国建筑工业出版社，2001.11
[2]孙友宏，胡克，庄迎春，刘冬生。岩土钻掘工程应用的又一新领域—地源热泵技术。岩土钻掘工程，2002，增刊。
[3]王勇.地源热泵研究（1）——地下换热器性能研究：[硕士学位论文].重庆:重庆建筑大学，1997
[4]肖益民等.地源热泵空调系统的设计施工方法及应用实例.现代空调，2001.3：88～100
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